การแลกเปลี่ยนความร้อนและการขยายพันธุ์

บทนำ

ร่างกายเมื่อได้รับพลังงานความร้อนจำนวนหนึ่ง สามารถเปลี่ยนอุณหภูมิหรือสถานะทางกายภาพของมันได้ กล่าวคือ ของแข็ง ของเหลว และก๊าซ ความแปรผันของอุณหภูมิเกิดขึ้นเนื่องจากความปั่นป่วนที่เพิ่มขึ้นของอนุภาคที่ประกอบเป็นร่างกาย ในกรณีนี้เรียกว่าปริมาณความร้อนที่ร่างกายได้รับ ความร้อนที่เหมาะสม. ถ้าร่างกายเปลี่ยนสถานะทางกายภาพที่อุณหภูมิคงที่ เรียกว่า ปริมาณความร้อน ความร้อนแฝง. แต่ความร้อนคืออะไร? โอนแล้วยังไง?
ความร้อน คือพลังงานความร้อนระหว่างทาง ซึ่งถูกกำหนดโดยความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างระบบที่เกี่ยวข้อง ความร้อนไหลจากตัวที่มีอุณหภูมิสูงขึ้นไปยังตัวที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า และสามารถถ่ายโอนจากร่างกายหนึ่งไปยังอีกตัวหนึ่งได้ด้วยวิธีต่อไปนี้: การนำความร้อน การพาความร้อน และการฉายรังสี คำว่า ความร้อน ใช้เพื่อระบุพลังงานที่ถ่ายโอน ระบุด้วยตัวอักษร Q หน่วยของความร้อนในระบบหน่วยสากลคือจูล (J) ซึ่งตั้งชื่อตามนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ เจมส์ เพรสคอตต์ จูล อย่างไรก็ตาม หน่วยที่ใช้มากที่สุดคือแคลอรี (แคลอรี) อย่างไรก็ตาม เราสามารถสัมพันธ์กับจูลได้ดังนี้: 1 แคล = 4.18 J.
ความจุความร้อนและความร้อนจำเพาะ
สมมติว่าสภาพร่างกายไม่มีการเปลี่ยนแปลง ลองนึกภาพร่างกายที่ได้รับพลังงานจำนวนหนึ่งและอุณหภูมิเปลี่ยนแปลงไป เรียกว่าความจุความร้อน C หรือเรียกอีกอย่างว่าความจุความร้อน ผลหารระหว่างปริมาณความร้อน (Q) กับการแปรผันของอุณหภูมิที่ร่างกายได้รับ (Δt) ดู:

อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)

หน่วยของความจุความร้อนคือแคลอรี่ต่อองศาเซลเซียส (cal/°C)
มันถูกกำหนดให้เป็นความร้อนจำเพาะเรียกอีกอย่างว่าความจุความร้อน ค่าตัวเลขของปริมาณความร้อนที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงหนึ่งองศาเซลเซียสในสารหนึ่งกรัม. ในทางคณิตศาสตร์ เรานิยามมันเป็นอัตราส่วนระหว่างความจุความร้อนกับมวลของร่างกาย

หน่วยความร้อนจำเพาะคือ cal/g°C
สมการพื้นฐานของการวัดปริมาณความร้อน

เมื่อรวมสมการที่กำหนดความจุความร้อนและความร้อนจำเพาะเข้าด้วยกัน เราก็จะได้สมการที่ ให้ปริมาณความร้อนที่รับรู้ได้ซึ่งร่างกายของมวล m แลกเปลี่ยนเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง

Q = m.c.ΔT

โดยที่ c คือความร้อนจำเพาะของสารและ ΔT คือความแปรผันของอุณหภูมิของสาร

โดย Marco Aurélio da Silva
ทีมโรงเรียนบราซิล

ดูเพิ่มเติม!!
เครื่องวัดความร้อนและการแลกเปลี่ยนความร้อน
รู้ว่าเครื่องวัดความร้อนมีไว้ทำอะไร.

อุณหพลศาสตร์ - ฟิสิกส์ - โรงเรียนบราซิล

คุณต้องการอ้างอิงข้อความนี้ในโรงเรียนหรืองานวิชาการหรือไม่ ดู:

ซานโตส, มาร์โก เอาเรลิโอ ดา ซิลวา "การแลกเปลี่ยนความร้อนและการขยายพันธุ์"; โรงเรียนบราซิล. มีจำหน่ายใน: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/propagacao-calor.htm. เข้าถึงเมื่อ 27 มิถุนายน 2021.